硅 Ⅹ=B/At 硅的线性氧化 Ⅹ 硅 硅的抛物线氧化 Ⅹ=氧化厚 B=抛物线常数 形yyy B/A=线性常数 t=氧化时间 硅 Ⅹ2 R 月=硅氧化生长率 X=氧化厚度 t=氧化时间
硅 硅 硅 (a) (b) (c) 硅的线性氧化 硅的抛物线氧化 X = 化厚度 氧 B = 物线常数 抛 B/A = 性常数 线 t = 化时间 氧 X = B/At X = Bt 硅氧化生长率 氧化厚度 氧化时间
随着每一个新的生长层出现,O2原子的扩 散时间更长,这就意味着生长速率变慢,这 阶段被称为剖物线阶段。因此,氧化层的生长 会通过两个阶段:线性阶段和剖物线阶段,之 间的变化依赖氧化温度和其他因素(参见 7.2.1小节)。通常来说,小于1000埃的氧化 受控于线性机理。这是大多数MOS栅极氧化的 范围 以上介绍的是干氧氧化,氧化速率较慢。 如果用水蒸气代替氧气做氧化剂,可以提高氧 化速率,用水蒸气氧化的工艺通常称为湿氧氧 化。其化学反应式如下: Si(固态)+H20(气态)→Si02(固态)+2H2(气态)
随着每一个新的生长层出现，O2原子的扩 散时间更长，这就意味着生长速率变慢，这一 阶段被称为剖物线阶段。因此，氧化层的生长 会通过两个阶段：线性阶段和剖物线阶段，之 间的变化依赖氧化温度和其他因素 （参见 7.2.1小节）。通常来说，小于1000埃的氧化 受控于线性机理。这是大多数MOS栅极氧化的 范围。 以上介绍的是干氧氧化，氧化速率较慢。 如果用水蒸气代替氧气做氧化剂，可以提高氧 化速率，用水蒸气氧化的工艺通常称为湿氧氧 化。其化学反应式如下： Si(固态)+H2O(气态) SiO2(固态)+2H2(气态）
氧化生长模式 无论是干氧或者湿氧工艺,二氧化硅的生 长都要消耗硅,如图所示。硅消耗的厚度占氧 化总厚度的0.46,这就意味着每生长1um的氧 化物,就有0.46μm的硅消耗(干、湿氧化略有 差别)。 0.5ft 045t 氧化前 氧化后
◼ 氧化生长模式 无论是干氧或者湿氧工艺，二氧化硅的生 长都要消耗硅，如图所示。硅消耗的厚度占氧 化总厚度的0.46，这就意味着每生长1µm的氧 化物，就有0.46µm的硅消耗（干、湿氧化略有 差别）
7.2.1影响氧化速率的 因素 ■晶格方向 12.硅生 因为不同晶向其 〈100》硅 原子密度不同,所以 在相同的温度、氧化 气压等条件下,原子 密度大的晶面,氧化 生长速率要大,而且P多 在低温时的线性阶段 更为明显。如图所示 时间(min)
7.2.1 影响氧化速率的 因素 ◼ 晶格方向 因为不同晶向其 原子密度不同，所以 在相同的温度、氧化 气压等条件下，原子 密度大的晶面，氧化 生长速率要大，而且 在低温时的线性阶段 更为明显。如图所示。 <111> 硅 <100> 硅 1200 C û 1100 C û 900 C û 800 C û 700 C û 1000 C û 10 102 103 104 时间（ in m ）